화학공학소재연구정보센터
홈 로그인 로그아웃 연락처 사이트맵
Applied Chemistry for Engineering, Vol.25, No.2, 181-187, April, 2014
Export Citation
아토마이징 제강 환원슬래그를 사용한 폴리머 콘크리트 복합재료의 특성 (Ⅰ) (PMMA 수축저감재를 사용)
Characteristics of Concrete Polymer Composite Using Atomizing Reduction Steel Slag (Ⅰ) (Use of PMMA as a Shrinkage Reducing Agent)
황의환†, 김진만1
  • 공주대학교 화학공학부
  • 1공주대학교 건축학부
Eui Hwan Hwang†, and Jin Man Kim1
  • Department of Chemical Engineering, Kongju National University, 275 Budae-dong, Cheonan, Chungnam, 331-717, Korea
  • 1Department of Architecture, Kongju National University, 275 Budae-dong, Cheonan, Chungnam, 331-717, Korea
E-mail:
초록
구형의 아토마이징 제강 환원슬래그(래들로 슬래그)를 폴리머 콘크리트 복합재료의 잔골재 대신 사용하기 위하여 아토마이징 제강 환원슬래그의 대체율과 폴리머 결합재의 첨가율을 다양하게 변화시켜 공시체를 제작하였다. 공시체의 제 물성을 조사하기 위하여 흡수시험, 압축 및 휨강도, 내열수성시험, 세공분포측정 및 SEM에 의한 미세조직 관찰을 실시하였다. 그 결과 폴리머 결합재 7.5% 첨가한 공시체는 제강 환원슬래그의 대체율이 증가됨에 따라 압축 및 휨강도가 증가되었으나 폴리머 결합재 8.0% 이상에서는 유동성의 증가로 인한 재료분리 현상으로 특정한 대체율에서 최대값을 나타내었다. 내열수성시험에 의하여 압축강도, 휨강도, 세공의 평균직경 및 밀도는 감소되었으나 총세공량과 공극률은 증가되었다. 아토마이징 제강 환원슬래그를 잔골재 대신 사용함으로써 유동성이 현저히 증가되어 폴리머 결합재 의 사용량을 최대 23.5%까지 절감할 수 있는 것으로 나타났다. 그러나 아토마이징 제강 환원슬래그를 사용함으로써 내열수성이 감소되기 때문에 더 많은 연구가 요구된다.
In order to use the spherical atomizing reduction steel slag (ladle furnace slag, LFS) instead of the fine aggregate of polymer concrete composites, various specimens were prepared with various replacement ratios of atomizing reduction steel slag and the addition ratios of polymer binder. Physical properties of these specimens were investigated through the absorption test, the compressive strength test, the flexural strength test, the hot water resistance test, the pore analysis and the micro-structure using scanning electron microscope. Results showed that the compressive strength and flexural strength of specimens with 7.5% of polymer binders increased with the increase of replacement ratios of atomizing reduction steel slag, but those of the specimens with 8.0% or more of polymer binders showed a maximum strength at a certain replacement ratio due to the material segregation causing the increase of fluidity. By hot water resistance tests, the compressive strength, flexural strength, average pore diameter, and bulk density decreased but the total pore volume and pore diameter increased. It was concluded that the amount of polymer binders could be reduced by maximum 23.8%, because the workability of the polymer concrete was remarkably improved by using the atomizing reduction steel slag instead of fine aggregate. However, since the use of atomizing reduction steel slag decreased the resistance of the polymer concrete to hot water, further studies are required.
Keywords:polymer concrete composite;polymer binder;reduction steel slag;spherical aggregate;recycling
  1. Montgomery DG, Wang G, Cem. Conc. Res., 21, 1083 (1991)
  2. Montgomery DG, Wang G, Cem. Conc. Res., 22, 755 (1992)
  3. Hwang EH, Lee CH, Kim JM, Appl. Chem. Eng., 23(2), 210 (2012)
  4. Hwang EH, Lee CH, Kim JM, Appl. Chem. Eng., 23(4), 409 (2012)
  5. Kim JM, Cho SH, Oh SY, Kwak EG, J. Korea Conc., Instit., 19, 39 (2007)
  6. Oh OS et al., Patent No. 10-0098062-0000 (1996)
  7. Hwang EH, Kim JM, Yeon JH, J. Appl. Polym. Sci., 129(5), 2905 (2013)
  8. Fowler DW, Cem. Conc. Com., 21, 449 (1999)
  9. Haidar M, Ghorbel E, Toutanji H, Const. Build. Mater., 25, 1632 (2011)
  10. Gorninski JP, Dal Molin DC, Kazmierczak CS, Cem. Conc. Compos., 29, 637 (2007)
  11. Czarnecki L, Garbacz A, Kurach J, Cem. Conc. Compos., 23, 399 (2001)
  12. Ohama Y, Recent research and development trends of concrete polymer composites in Japan, Proc. 12th Inter. Cong. on polym. in Conc., September 27-28, Chuncheon, Korea (2007)
  13. Gemert DV et al, Cem. Conc. Compos., 27, 926 (2005)
  14. San-Jose JT, Vegas IJ, Frıas M, Const. Build. Mater., 22, 2031 (2008)
  15. Jo BW, Park SK, Kim DK, Const. Build. Mater., 22, 14 (2008)
  16. Geminski JP, Dal Molin DC, Kazmierczak CS, Cem. Conc. Res., 34, 2091 (2004)
  17. Abdel-Fattah H, El-Hawary MM, Const. Build. Mater., 13, 253 (1999)
  18. Gorninski JP, Dal Molin DC, Kazmierczak CS, Const. Build. Mater., 21, 546 (2007)
  19. Soraru GD, Tassone P, Const. Build. Mater., 18, 561 (2004)